把枯燥公式講成生活故事 她用17年雕琢一門“金課”

史競(jìng)艷 通訊員供圖

□楚天都市報(bào)極目新聞?dòng)浾?張靜嫻 通訊員 程曉璐 陳沖

“《物理化學(xué)》這門課，顧名思義是用物理的方法研究化學(xué)問(wèn)題，我將帶同學(xué)們走進(jìn)這門被譽(yù)為‘化學(xué)中的哲學(xué)’課程”……教室里，史競(jìng)艷正用帶點(diǎn)北方口音的普通話簡(jiǎn)明扼要地介紹授課內(nèi)容。

這并非一節(jié)普通的課堂，而是近日第五屆湖北省高校教師教學(xué)創(chuàng)新大賽的課堂實(shí)錄現(xiàn)場(chǎng)。這一堂90分鐘的《物理化學(xué)》公開課，她花了大半年準(zhǔn)備。在這段充實(shí)的歷程中，這位有著17年教齡的教師重新認(rèn)識(shí)了教學(xué)的意義——“比賽的目的不在于獲獎(jiǎng)，而是為學(xué)生打磨出一堂金課。”

希望聽到“壞消息”

2008年7月，史競(jìng)艷博士畢業(yè)來(lái)到武漢生物工程學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程系（現(xiàn)為化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院）任教。此前，碩博連讀的她一直在做學(xué)生，如今身份轉(zhuǎn)變，工作內(nèi)容也大轉(zhuǎn)彎：“之前只需要做好科研，現(xiàn)在更重要的是教好學(xué)生。當(dāng)學(xué)校提出讓史競(jìng)艷承擔(dān)《物理化學(xué)》的講授時(shí)，她有些忐忑，“把課講好是不小的挑戰(zhàn)”。

史競(jìng)艷回憶起自己當(dāng)學(xué)生時(shí)學(xué)習(xí)這門課的狀態(tài)。在她看來(lái)，《物理化學(xué)》有趣、有料又有用，但課本里有大量復(fù)雜公式和枯燥理論，“如果只講概念與公式推導(dǎo)，大部分學(xué)生不愿意聽，聽完了也不一定真的懂了。”于是她從生活現(xiàn)象講起，“水珠落在荷葉上為什么會(huì)凝聚成滴？北方地區(qū)的新能源電車普及率為什么沒(méi)有南方地區(qū)高？為什么會(huì)有能源危機(jī)？”隨著一個(gè)個(gè)問(wèn)題的提出，學(xué)生們從抽象的公式中被“解救”出來(lái)，自主思考意識(shí)也逐漸提高。

“史老師通過(guò)有趣豐富的生活案例來(lái)解釋課本上難以理解的概念，同時(shí)也注重讓我們自主探索，積極主動(dòng)地參與到課堂中。”學(xué)生給她手寫的反饋?zhàn)屗庾R(shí)到，“教學(xué)生就像在白紙上畫畫，最初的幾筆，老師要帶著畫好。”

《物理化學(xué)》由理論課和實(shí)驗(yàn)課組成，在實(shí)驗(yàn)室里，史競(jìng)艷常常主動(dòng)和學(xué)生聊天，內(nèi)容大多圍繞實(shí)驗(yàn)展開。學(xué)生希望呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的亮點(diǎn)，史競(jìng)艷則希望能聽到一些“壞消息”。

活性炭比表面積的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，其理論前提是亞甲基藍(lán)分子在活性炭表面為單分子層吸附，但實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生的數(shù)據(jù)并不十分理想，史競(jìng)艷老師鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證其理論前提是否成立，要有批判思維和創(chuàng)新意識(shí)，不能人云亦云，全盤接受。她希望學(xué)生能有問(wèn)題意識(shí)，關(guān)注實(shí)驗(yàn)中一些被忽視的細(xì)節(jié)，“實(shí)踐中意外的現(xiàn)象往往是創(chuàng)新的源頭”。

為學(xué)生量身定制“菜譜”

一門課上得好，受學(xué)生的歡迎，一定有其明確的教學(xué)理念。史競(jìng)艷很早就堅(jiān)定了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。

“引人以大道，啟人以大智，育人以大德”，史競(jìng)艷在課堂中增加了思政元素，用科學(xué)家的故事串聯(lián)知識(shí)點(diǎn)。當(dāng)講到“離子遷移數(shù)”章節(jié)時(shí)，特意插入希托夫做了大量實(shí)驗(yàn)才發(fā)現(xiàn)測(cè)量離子遷移數(shù)測(cè)定法的故事，鼓勵(lì)學(xué)生要耐得住科研的艱苦；在“相圖”教學(xué)中，她介紹舉世聞名的越王勾踐青銅劍，埋藏了兩千年后出土仍然如此鋒利，充分反映了我國(guó)古代鑄劍工匠的高超技藝；在“表面張力”教學(xué)中，引入神舟十號(hào)太空授課素材，我國(guó)載人航天史上首次太空授課在天宮一號(hào)舉行，神舟十號(hào)航天員王亞平擔(dān)任太空教師展示了太空條件下如何飲水，涉及失重力條件下液體表面張力實(shí)驗(yàn)，不僅展現(xiàn)我國(guó)改革開放以來(lái)的重大成就，而且激發(fā)學(xué)生濃厚興趣和強(qiáng)烈的民族自豪感……

“所有的課程改革，都是為了讓學(xué)生能把知識(shí)學(xué)得更融會(huì)貫通。”史競(jìng)艷說(shuō)。面對(duì)學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)訴求和個(gè)性化發(fā)展需求，史競(jìng)艷調(diào)研了幾百個(gè)知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)科技前沿案例，為學(xué)生帶來(lái)行業(yè)一線的研究現(xiàn)狀。在課堂教學(xué)之外，她還準(zhǔn)備了大量的線上學(xué)習(xí)資源，從預(yù)習(xí)視頻到課后習(xí)題，再到前沿論文和產(chǎn)業(yè)問(wèn)題，就像提供了一本琳瑯滿目的“菜譜”，學(xué)生可以依需“點(diǎn)菜”。目前，史競(jìng)艷已經(jīng)制作了45個(gè)課程視頻，建立了包含1000余道習(xí)題的題庫(kù)及多維度的思政案例庫(kù)。2021年，她主講的《物理化學(xué)》課程獲批湖北省線上線下混合式一流課程。

“課堂不是獨(dú)白，而是對(duì)話”，史競(jìng)艷常常叮囑自己。講課時(shí)，她喜歡在教室里來(lái)回走動(dòng)，希望通過(guò)這種方式與每位學(xué)生產(chǎn)生交流，“教學(xué)是動(dòng)態(tài)的，我在走，學(xué)生的思路也在跟著走。”